Comparación del tratamiento térmico de nitrurado en gas y sal para un acero AISI SAE H13 empleado en herramientas de forja

Abstract

RESUMEN: En el presente trabajo se llevó a cabo la comparación de la profundidad de nitruración, en un acero AISI SAE H13, obtenida por dos tratamientos termoquímicos; uno por inyección de gas amoniaco y el otro en un baño de sales, realizados en la empresa ETSA S.A. de C.V. Se tomaron muestras de cada uno de los procesos y se caracterizaron por microscopia óptica y difracción de rayos X. Se determinó su dureza en escala Vickers y se midió la profundidad de nitruración obtenida. Con el programa Thermo-Calc se calculó el diagrama de equilibrio HierroNitrógeno, Fe-N, para simular el proceso de nitrurado y conocer las fases que se forman. De los resultados de la caracterización microestructural y difracción de rayos X se confirma la presencia de nitruros de hierro, Fe3N y Fe4N, además de carburos de vanadio, VC y carburos de cromo, Cr23C6, provenientes del acero H13 por su composición química en ambos procesos. La profundidad de nitruración del proceso con gas fue de 107 µm, mientras que la obtenida por el baño de sales fue de 78 µm. Igualmente, la dureza fue ligeramente mayor en el proceso con gas que en el proceso con sales: 693 y 689 HV respectivamente. Las fases presentes en el diagrama Fe-N calculada con Thermo-Calc, son las mismas que se obtuvieron experimentalmente.